知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024126097
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】通信装置及び通信システム
(51)【国際特許分類】
H04W 40/12 20090101AFI20240912BHJP
H04W 40/02 20090101ALI20240912BHJP
H04W 84/18 20090101ALI20240912BHJP
【ＦＩ】
H04W40/12
H04W40/02 110
H04W84/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023034264
(22)【出願日】2023-03-07
(71)【出願人】
【識別番号】000006895
【氏名又は名称】矢崎総業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100111235
【弁理士】
【氏名又は名称】原 裕子
(74)【代理人】
【識別番号】100170575
【弁理士】
【氏名又は名称】森 太士
(72)【発明者】
【氏名】細川 元気
(72)【発明者】
【氏名】國立 忠秀
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067AA13
5K067DD11
5K067EE02
5K067EE25
5K067HH22
(57)【要約】
【課題】アドホックネットワークにおいて、通信の安定性を確保しつつ、通信遅延を効果的に削減することが可能な通信装置及び通信システムを提供する。
【解決手段】通信装置１０ａは、アドホックネットワークにおいて、リング状の固定ルートを形成する複数の通信装置１０ａ～１０ｈに含まれて、送信部２１、取得部３３、算出部３５、及び経路選定部３７を備える。取得部３３は、自装置と、通信データの宛先となる固定ルート内又は前記固定ルート外の通信装置との間の通信経路を複数取得する。算出部３５は、取得した各通信経路における通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出する。経路選定部３７は、算出した評価値に基づいて、複数の通信経路のうち、評価値が最も低い通信経路を選定する。送信部２１は、通信経路内で自装置に隣接する通信装置に通信データを送信して、通信経路内の各通信装置に通信データを中継させる。
【選択図】図７
【解決手段】通信装置１０ａは、アドホックネットワークにおいて、リング状の固定ルートを形成する複数の通信装置１０ａ～１０ｈに含まれて、送信部２１、取得部３３、算出部３５、及び経路選定部３７を備える。取得部３３は、自装置と、通信データの宛先となる固定ルート内又は前記固定ルート外の通信装置との間の通信経路を複数取得する。算出部３５は、取得した各通信経路における通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出する。経路選定部３７は、算出した評価値に基づいて、複数の通信経路のうち、評価値が最も低い通信経路を選定する。送信部２１は、通信経路内で自装置に隣接する通信装置に通信データを送信して、通信経路内の各通信装置に通信データを中継させる。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アドホックネットワークにおいて、リング状の固定ルートを形成する複数の通信装置に含まれる通信装置であって、
自装置と、通信データの宛先となる、前記固定ルート内又は前記固定ルート外の通信装置との間の通信経路を複数取得する取得部と、
取得した各通信経路における通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出する算出部と、
算出した前記評価値に基づいて、前記複数の通信経路のうち、前記評価値が最も低い通信経路を選定する経路選定部と、
選定した前記通信経路にオーバーヒアルートが含まれる場合、少なくとも、前記オーバーヒアルートを利用する前記通信経路内の通信装置を識別する情報を、前記通信データに設定する設定部と、
前記通信経路内で前記自装置に隣接する通信装置に前記通信データを送信して、前記通信経路内の各通信装置に前記通信データを中継させる送信部と、
を備える通信装置。
自装置と、通信データの宛先となる、前記固定ルート内又は前記固定ルート外の通信装置との間の通信経路を複数取得する取得部と、
取得した各通信経路における通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出する算出部と、
算出した前記評価値に基づいて、前記複数の通信経路のうち、前記評価値が最も低い通信経路を選定する経路選定部と、
選定した前記通信経路にオーバーヒアルートが含まれる場合、少なくとも、前記オーバーヒアルートを利用する前記通信経路内の通信装置を識別する情報を、前記通信データに設定する設定部と、
前記通信経路内で前記自装置に隣接する通信装置に前記通信データを送信して、前記通信経路内の各通信装置に前記通信データを中継させる送信部と、
を備える通信装置。
【請求項2】
前記算出部は、前記通信経路のホップ数と、前記通信経路に含まれる各通信装置の通信発生数及び通信成功率とに基づいて、前記評価値を算出し、
前記ホップ数は、前記通信経路内で通信装置間の通信が行われる回数であり、
前記通信発生数は、前記通信経路に含まれる各通信装置が、規定期間内に通信を行った回数であり、
前記通信成功率は、前記通信経路に含まれる各通信装置が、前記規定期間内に、前記通信経路内で隣接する通信装置との間で通信が成功した割合である請求項１に記載の通信装置。
前記ホップ数は、前記通信経路内で通信装置間の通信が行われる回数であり、
前記通信発生数は、前記通信経路に含まれる各通信装置が、規定期間内に通信を行った回数であり、
前記通信成功率は、前記通信経路に含まれる各通信装置が、前記規定期間内に、前記通信経路内で隣接する通信装置との間で通信が成功した割合である請求項１に記載の通信装置。
【請求項3】
前記算出部は、前記通信経路に沿って、各通信装置の前記通信発生数を合計した値を、前記ホップ数に加算することにより、第１の値を取得し、
前記算出部は、前記第１の値に通信数の期待値を乗算することにより、前記評価値として、第２の値を取得し、
前記通信数の期待値は、前記通信経路に沿って、各通信装置の前記通信成功率を乗算した値の逆数で表される請求項２に記載の通信装置。
前記算出部は、前記第１の値に通信数の期待値を乗算することにより、前記評価値として、第２の値を取得し、
前記通信数の期待値は、前記通信経路に沿って、各通信装置の前記通信成功率を乗算した値の逆数で表される請求項２に記載の通信装置。
【請求項4】
前記設定部は、選定した前記通信経路内の各通信装置を識別する情報を、前記通信データを中継する順番に、前記通信データに設定する請求項１に記載の通信装置。
【請求項5】
前記固定ルート内の各通信装置の通信発生数及び通信成功率を含む装置情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記通信発生数は、前記固定ルート内の各通信装置が、前記規定期間内に通信を行った回数であり、
前記通信成功率は、前記固定ルート内の各通信装置が、前記規定期間内に、前記固定ルート又はオーバーヒアルートを介して隣接する通信装置との間で通信が成功した割合であり、
前記算出部は、前記装置情報を参照して、前記評価値を算出する請求項２に記載の通信装置。
前記通信発生数は、前記固定ルート内の各通信装置が、前記規定期間内に通信を行った回数であり、
前記通信成功率は、前記固定ルート内の各通信装置が、前記規定期間内に、前記固定ルート又はオーバーヒアルートを介して隣接する通信装置との間で通信が成功した割合であり、
前記算出部は、前記装置情報を参照して、前記評価値を算出する請求項２に記載の通信装置。
【請求項6】
前記固定ルート又は前記オーバーヒアルートを介して前記自装置に隣接する通信装置から、前記隣接する通信装置が有する装置情報を定期的に受信する受信部と、
受信した前記装置情報に含まれる、前記固定ルート内の他の通信装置の通信発生数及び通信成功率に基づいて、前記記憶部に記憶した前記装置情報に含まれる、前記固定ルート内の他の通信装置の通信発生数及び通信成功率を更新する更新部と、
を更に備える請求項５に記載の通信装置。
受信した前記装置情報に含まれる、前記固定ルート内の他の通信装置の通信発生数及び通信成功率に基づいて、前記記憶部に記憶した前記装置情報に含まれる、前記固定ルート内の他の通信装置の通信発生数及び通信成功率を更新する更新部と、
を更に備える請求項５に記載の通信装置。
【請求項7】
前記更新部は、前記規定期間毎に、前記自装置の通信発生数及び前記通信成功率を取得して、前記記憶部に記憶した前記装置情報に含まれる、前記自装置の通信発生数及び通信成功率を更新する請求項６に記載の通信装置。
【請求項8】
前記送信部は、前記記憶部に記憶した前記装置情報を、前記隣接する通信装置に定期的に送信し、
前記更新部は、前記規定期間毎に、前記自装置が、前記隣接する通信装置との間で、前記装置情報の送信に成功した割合を、前記通信成功率として取得する請求項７に記載の通信装置。
前記更新部は、前記規定期間毎に、前記自装置が、前記隣接する通信装置との間で、前記装置情報の送信に成功した割合を、前記通信成功率として取得する請求項７に記載の通信装置。
【請求項9】
アドホックネットワークにおいて、リング状の固定ルートを形成する複数の通信装置に含まれる第１通信装置と、
通信データの宛先となる、前記固定ルート内又は前記固定ルート外の第２通信装置と、
を備え、
前記第１通信装置は、
自装置と前記第２通信装置との間の通信経路を複数取得する取得部と、
取得した各通信経路における通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出する算出部と、
算出した前記評価値に基づいて、前記複数の通信経路のうち、前記評価値が最も低い通信経路を選定する経路選定部と、
選定した前記通信経路にオーバーヒアルートが含まれる場合、少なくとも、前記オーバーヒアルートを利用する前記通信経路内の通信装置を識別する情報を、前記通信データに設定する設定部と、
前記通信経路内で前記自装置に隣接する通信装置に前記通信データを送信して、前記通信経路内の各通信装置に前記通信データを中継させる送信部と、
を備える通信システム。
通信データの宛先となる、前記固定ルート内又は前記固定ルート外の第２通信装置と、
を備え、
前記第１通信装置は、
自装置と前記第２通信装置との間の通信経路を複数取得する取得部と、
取得した各通信経路における通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出する算出部と、
算出した前記評価値に基づいて、前記複数の通信経路のうち、前記評価値が最も低い通信経路を選定する経路選定部と、
選定した前記通信経路にオーバーヒアルートが含まれる場合、少なくとも、前記オーバーヒアルートを利用する前記通信経路内の通信装置を識別する情報を、前記通信データに設定する設定部と、
前記通信経路内で前記自装置に隣接する通信装置に前記通信データを送信して、前記通信経路内の各通信装置に前記通信データを中継させる送信部と、
を備える通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信装置及び通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、基地局、アクセスポイントなどのインフラストラクチャを利用せずに、複数の装置が、無線ネットワークを形成するアドホックネットワークが知られている。
【0003】
アドホックネットワークでは、送信装置が受信装置と直接通信できない場合、当該ネットワークに属する他の装置が中継装置となって、送信装置の代わりに、受信装置に向けて、通信データを送信する。
【0004】
特許文献１に開示されたアドホックネットワークでは、複数の装置が、リング状に接続されて、固定ルートを形成する。固定ルート内の各装置には、固定ルート外の１つ以上の装置が接続可能である。
【0005】
このような構成において、固定ルート内又は固定ルート外の各装置は、送信装置又は受信装置になり得る。送信装置が、受信装置と直接通信できない場合、通信データは、固定ルートを介して中継される。
【0006】
固定ルート内の中継装置が、固定ルート内で中継されている通信データを、オーバーヒア（傍受）する場合、固定ルート内にオーバーヒアルートが形成される。この場合、通信データの通信経路として、オーバーヒアルートを利用することにより、固定ルート内の中継経路を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０２２－８２８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、オーバーヒアルートは、固定ルートよりも通信が不安定である。このため、通信データの通信経路として、オーバーヒアルートを利用する場合、通信データの中継が成功しない可能性がある。この場合、通信データの再送などにより、通信遅延が発生する。
【0009】
したがって、アドホックネットワークにおいて、通信遅延を効果的に削減するためには、更なる改善が望まれていた。
【0010】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、アドホックネットワークにおいて、通信の安定性を確保しつつ、通信遅延を効果的に削減することが可能な通信装置及び通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の第１の態様に係る通信装置は、アドホックネットワークにおいて、リング状の固定ルートを形成する複数の通信装置に含まれる。前記通信装置は、自装置と、通信データの宛先となる、前記固定ルート内又は前記固定ルート外の通信装置との間の通信経路を複数取得する取得部と、取得した各通信経路における通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出する算出部と、算出した前記評価値に基づいて、前記複数の通信経路のうち、前記評価値が最も低い通信経路を選定する経路選定部と、選定した前記通信経路にオーバーヒアルートが含まれる場合、少なくとも、前記オーバーヒアルートを利用する前記通信経路内の通信装置を識別する情報を、前記通信データに設定する設定部と、前記通信経路内で前記自装置に隣接する通信装置に前記通信データを送信して、前記通信経路内の各通信装置に前記通信データを中継させる送信部と、を備える。
【0012】
本発明の第２の態様に係る通信システムは、アドホックネットワークにおいて、リング状の固定ルートを形成する複数の通信装置に含まれる第１通信装置と、通信データの宛先となる、前記固定ルート内又は前記固定ルート外の第２通信装置と、を備える。前記第１通信装置は、自装置と前記第２通信装置との間の通信経路を複数取得する取得部と、取得した各通信経路における通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出する算出部と、算出した前記評価値に基づいて、前記複数の通信経路のうち、前記評価値が最も低い通信経路を選定する経路選定部と、選定した前記通信経路にオーバーヒアルートが含まれる場合、少なくとも、前記オーバーヒアルートを利用する前記通信経路内の通信装置を識別する情報を、前記通信データに設定する設定部と、前記通信経路内で前記自装置に隣接する通信装置に前記通信データを送信して、前記通信経路内の各通信装置に前記通信データを中継させる送信部と、を備える。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、アドホックネットワークにおいて、通信の安定性を確保しつつ、通信遅延を効果的に削減することが可能な通信装置及び通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を用いて本実施形態に係る通信装置及び通信システムについて詳細に説明する。なお、同一の機能や構成には、同一又は類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【0016】
［通信システムの全体概略構成］
最初に、本実施形態に係る通信システム１の構成を説明する。通信システム１は、アドホックネットワークにおいて、通信データを中継するのに頻繁に使用される通信装置を予め複数選択する。通信システム１は、選択した複数の通信装置のうち、通信データの中継に成功する割合（通信成功率）が高い通信装置同士をリング状に接続して、固定ルートを形成する。
最初に、本実施形態に係る通信システム１の構成を説明する。通信システム１は、アドホックネットワークにおいて、通信データを中継するのに頻繁に使用される通信装置を予め複数選択する。通信システム１は、選択した複数の通信装置のうち、通信データの中継に成功する割合（通信成功率）が高い通信装置同士をリング状に接続して、固定ルートを形成する。
【0017】
本実施形態では、通信システム１に含まれる全ての通信装置のうち、固定ルートを形成する複数の通信装置の各々を、固定ルート内の通信装置とも呼称する。また、通信システム１に含まれる全ての通信装置のうち、固定ルートを形成する複数の通信装置以外の通信装置を、固定ルート外の通信装置とも呼称する。固定ルート内の各通信装置には、固定ルート外の１つ以上の通信装置が接続可能である。固定ルート外の通信装置は、固定ルート内の複数の通信装置のうちの何れか１つに接続されている。本実施形態では、固定ルートを形成する複数の通信装置のうち、後述するオーバーヒアルートを形成する２つの通信装置の各々を、オーバーヒアルート内の通信装置とも呼称する。なお、オーバーヒアルート内では、固定ルート内の通信と同様に、隣接した通信装置間で通信を行うことができる。
【0018】
図１は、通信システム１の全体概略構成図である。図１に示すように、通信システム１は、固定ルート内の通信装置である通信装置１０ａ～１０ｈと、固定ルート外の通信装置である通信装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１とを備える。通信システム１は、例えば、車両に搭載される。なお、通信装置は、端末とも呼称される。
【0019】
通信装置１０ａ～１０ｈは、リング状に接続されて、固定ルートを形成する。具体的には、通信装置１０ａ、１０ｂは、互いに直接通信可能に接続されている。通信装置１０ｂ、１０ｃは、互いに直接通信可能に接続されている。通信装置１０ｃ、１０ｄは、互いに直接通信可能に接続されている。通信装置１０ｄ、１０ｅは、互いに直接通信可能に接続されている。通信装置１０ｅ、１０ｆは、互いに直接通信可能に接続されている。通信装置１０ｆ、１０ｇは、互いに直接通信可能に接続されている。通信装置１０ｇ、１０ｈは、互いに直接通信可能に接続されている。通信装置１０ｈ、１０ａは、互いに直接通信可能に接続されている。
【0020】
通信装置１０ａ～１０ｈの各々は、固定ルート内において、通信データの送信装置、受信装置、又は中継装置として機能することができる。通信装置１０ａ～１０ｈの各々は、固定ルート内において、受信完了通知の送信装置、受信装置、又は中継装置として機能することができる。通信装置１０ａ～１０ｈの各々は、固定ルート内において、ＡＣＫ（肯定応答：Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ）の送信装置、又は受信装置として機能することができる。通信装置１０ａ～１０ｈの各々は、固定ルート内において、ルーティングテーブルの情報及び装置情報の送信装置、又は受信装置として機能することができる。通信データ、受信完了通知、ＡＣＫ、ルーティングテーブルの情報、及び装置情報の詳細については、後述する。なお、固定ルート内の通信装置の数は、８つに限定されず、３つ以上であればよい。
【0021】
本実施形態では、図１に示した固定ルート内において、通信データは、後述する通信経路に沿って、時計回り方向又は反時計回りに中継される。また、本実施形態では、通信経路において、通信データを中継する方向に自装置に隣接する固定ルート内の通信装置を、通信経路内の１つ先の通信装置とも呼称する。更に、本実施形態では、通信経路において、通信データを中継する方向とは反対方向に自装置に隣接する固定ルート内の通信装置を、通信経路内の１つ前の通信装置とも呼称する。
【0022】
通信装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１の各々は、固定ルート内の通信装置に接続されている。具体的には、通信装置１０ａ１、１０ａ２は、通信装置１０ａに直接通信可能に接続されている。通信装置１０ｂ１は、通信装置１０ｂに直接通信可能に接続されている。通信装置１０ｄ１は、通信装置１０ｄに直接通信可能に接続されている。通信装置１０ｇ１は、通信装置１０ｇに直接通信可能に接続されている。
【0023】
通信装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１の各々は、固定ルート外において、通信データの送信装置、又は受信装置として機能することができる。通信装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１の各々は、固定ルート外において、ＡＣＫの送信装置、又は受信装置として機能することができる。通信装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１の各々は、固定ルート外において、ルーティングテーブルの情報の送信装置、又は受信装置として機能することができる。なお、固定ルート外の通信装置の数は、５つに限定されない。
【0024】
通信装置１０ａ～１０ｈ（固定ルート内の通信装置）、及び通信装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１（固定ルート外の通信装置）の各々は、ルーティングテーブルを有している。また、通信装置１０ａ～１０ｈ（固定ルート内の通信装置）の各々は、装置情報を有している。
【0025】
最初に、ルーティングテーブルについて説明する。ルーティングテーブルは、通信データ、受信完了通知、ＡＣＫなどの送信時又は中継・受信時、及び通信経路の選定時に、各通信装置が参照する経路情報である。本実施形態では、ルーティングテーブルは、自装置用テーブル、及び固定ルート用テーブルから構成される。
【0026】
固定ルート外の各通信装置は、自装置の情報と、当該自装置と直接通信可能に接続されている固定ルート内の通信装置の情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。固定ルート外の各通信装置は、固定ルート用テーブルには、何れの情報も記憶していない。
【0027】
図２Ａは、固定ルート外の各通信装置が有するルーティングテーブルの一例を示す図である。図２Ａに示すように、通信装置１０ａ１は、自装置の情報と、通信装置１０ａの情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。同様に、通信装置１０ａ２は、自装置の情報と、通信装置１０ａの情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している（図示略）。通信装置１０ｂ１は、自装置の情報と、通信装置１０ｂの情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している（図示略）。通信装置１０ｄ１は、自装置の情報と、通信装置１０ｄの情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している（図示略）。通信装置１０ｇ１は、自装置の情報と、通信装置１０ｇの情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している（図示略）。
【0028】
固定ルート内の各通信装置は、固定ルート外の１つ以上の通信装置が、自装置に直接通信可能に接続されている場合、自装置の情報と、当該固定ルート外の１つ以上の通信装置の情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。なお、固定ルート内の各通信装置は、固定ルート外の通信装置が、自装置に直接通信可能に接続されていない場合、自装置の情報のみを、自装置用テーブルに記憶する。
【0029】
固定ルート内の各通信装置は、自装置を除いた固定ルート内の全ての通信装置が有する自装置用テーブルを、固定ルート用テーブル内に配置している。本実施形態では、固定ルート内の各通信装置は、固定ルート内で時計回り方向に自装置に隣接する固定ルート内の通信装置から、時計回り方向の順に、当該自装置を除いた固定ルート内の全ての通信装置が有する自装置用テーブルを、固定ルート用テーブル内に配置している。
【0030】
図２Ｂ及び図２Ｃは、固定ルート内の各通信装置が有するルーティングテーブルの一例を示す図である。図２Ｂに示すように、通信装置１０ａは、自装置の情報と、通信装置１０ａ１、１０ａ２の情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ａは、通信装置１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈが有する自装置用テーブルを、固定ルート用テーブル内に順に配置している。
【0031】
図２Ｃに示すように、通信装置１０ｂは、自装置の情報と、通信装置１０ｂ１の情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ｂは、通信装置１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ａが有する自装置用テーブルを、固定ルート用テーブル内に順に配置している。
【0032】
同様に、通信装置１０ｃは、自装置の情報を、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ｄは、自装置の情報と、通信装置１０ｄ１の情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ｅは、自装置の情報を、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ｆは、自装置の情報を、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ｇは、自装置の情報と、通信装置１０ｇ１の情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ｈは、自装置の情報を、自装置用テーブルに記憶している。
【0033】
固定ルート内の各通信装置は、固定ルート内の他の通信装置との間で、オーバーヒアルートを形成する場合（図４参照）、自装置の情報と、当該他の通信装置の情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。なお、固定ルート内の通信装置は、後述するように、固定ルート内の他の通信装置によって生成された、自装置宛の受信完了通知を受信する場合、自装置の情報と、当該固定ルート内の他の通信装置の情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶する。
【0034】
図４は、固定ルート内にオーバーヒアルートが形成された一例における通信システム１の全体概略構成図である。本実施形態では、図４に示すように、２つのオーバーヒアルートＡ，Ｂが形成されている。オーバーヒアルートＡは、固定ルート内の通信装置１０ａから、固定ルート内の通信装置１０ｃに向けて形成されている。オーバーヒアルートＢは、固定ルート内の通信装置１０ｃから、固定ルート内の通信装置１０ｅに向けて形成されている。
【0035】
図５は、固定ルート内にオーバーヒアルートが形成された一例におけるルーティングテーブルの一例を示す図である。図４に示した通信システム１において、図５に示すように、通信装置１０ａは、自装置の情報と、通信装置１０ａ１、１０ａ２（固定ルート外の通信装置）の情報と、通信装置１０ｃ（オーバーヒアルートＡ内の通信装置）の情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。同様に、通信装置１０ｃは、自装置の情報と、通信装置１０ｅ（オーバーヒアルートＢ内の通信装置）の情報とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。本実施形態では、ルーティングテーブルにおいて、オーバーヒアルート内の通信装置を関連付けたテーブルは、オーバーヒアルートテーブルとも呼称される。なお、オーバーヒアルートの数は、２つに限定されない。
【0036】
後述するように、通信システム１内の各通信装置は、隣接する通信装置との間で、ルーティングテーブルの情報を定期的に交換して、ルーティングテーブルを更新する。具体的には、ルーティングテーブルの情報は、固定ルート内で隣接する通信装置の間、直接通信可能に接続された固定ルート外の通信装置及び固定ルート内の通信装置の間、及びオーバーヒアルート内で隣接する通信装置の間で交換される。
【0037】
次に、装置情報について説明する。装置情報は、通信経路の選定時に、各通信装置が参照する情報である。本実施形態では、装置情報は、自装置用テーブル、及び固定ルート用テーブルから構成される。
【0038】
固定ルート内の各通信装置は、自装置の情報と、固定ルート成功率の値と、通信発生数の値とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。
【0039】
固定ルート成功率は、固定ルート内の各通信装置が、規定期間内に、固定ルートを介して隣接する通信装置（固定ルート内の通信装置）との間で通信が成功する割合である。固定ルートを介した隣接する通信装置間では、安定した通信が行われるため、本実施形態では、固定ルート内の全ての通信装置において、固定ルート成功率として、固定値「１」が設定されている。
【0040】
なお、固定ルート成功率として、固定値を設定することに限定されず、可変値を設定してもよい。例えば、固定ルート内の各通信装置が、規定期間内に、固定ルートを介して隣接する通信装置との間で通信が成功した割合を算出して、固定ルート成功率として、算出した割合を設定してもよい。
【0041】
通信発生数は、固定ルート内の各通信装置が、規定期間内に通信を行った回数である。具体的には、通信発生数は、規定期間内に、自装置で発生した通信データの送信回数である。なお、固定ルート外の通信装置が自装置に直接通信可能に接続されている場合には、通信発生数は、規定期間内に、固定ルート外の通信装置から送信された通信データの中継回数も含む。
【0042】
固定ルート内の各通信装置は、自装置を除いた固定ルート内の全ての通信装置が有する自装置用テーブルを、固定ルート用テーブル内に配置している。本実施形態では、固定ルート内の各通信装置は、固定ルート内で時計回り方向に自装置に隣接する固定ルート内の通信装置から、時計回り方向の順に、当該自装置を除いた固定ルート内の全ての通信装置が有する自装置用テーブルを、固定ルート用テーブル内に配置している。
【0043】
図３は、本実施形態に係る装置情報の一例を示す図である。図３に示すように、通信装置１０ａは、自装置の情報と、固定ルート成功率の値「１」と、通信発生数の値「５」とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ａは、通信装置１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈが有する自装置用テーブルを、固定ルート用テーブル内に順に配置している。
【0044】
同様に、通信装置１０ｂは、自装置の情報と、固定ルート成功率の値「１」と、通信発生数の値「２」とを、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ｃは、自装置の情報と、固定ルート成功率の値「１」と、通信発生数の値「３」とを、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ｄは、自装置の情報と、固定ルート成功率の値「１」と、通信発生数の値「５」とを、自装置用テーブルに記憶している。
【0045】
通信装置１０ｅは、自装置の情報と、固定ルート成功率の値「１」と、通信発生数の値「４」とを、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ｆは、自装置の情報と、固定ルート成功率の値「１」と、通信発生数の値「１」とを、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ｇは、自装置の情報と、固定ルート成功率の値「１」と、通信発生数の値「１」とを、自装置用テーブルに記憶している。通信装置１０ｈは、自装置の情報と、固定ルート成功率の値「１」と、通信発生数の値「１」とを、自装置用テーブルに記憶している。
【0046】
固定ルート内の各通信装置は、固定ルート内の他の通信装置との間で、オーバーヒアルートを形成する場合（図４参照）、自装置の情報と、固定ルート成功率と、オーバーヒアルート成功率と、通信発生数とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。
【0047】
オーバーヒアルート成功率は、固定ルート内の各通信装置が、規定期間内に、オーバーヒアルートを介して隣接する通信装置（オーバーヒアルート内の通信装置）との間で通信が成功する割合である。オーバーヒアルートを介した隣接する通信装置間では、不安定な通信が行われるため、本実施形態では、固定ルート内の各通信装置が、規定期間内に、オーバーヒアルートを介して隣接する通信装置との間で通信が成功した割合を算出して、オーバーヒアルート成功率として、算出した割合を設定する。
【0048】
図６は、本実施形態に係る固定ルート内にオーバーヒアルートが形成された一例における装置情報の一例を示す図である。図４に示した通信システム１において、図６に示すように、通信装置１０ａは、自装置の情報と、固定ルート成功率の値「１」と、オーバーヒアルート成功率の値「０．８」と、通信発生数の値「５」とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。同様に、通信装置１０ｃは、自装置の情報と、固定ルート成功率の値「１」と、オーバーヒアルート成功率の値「０．７」と、通信発生数の値「３」とを関連付けて、自装置用テーブルに記憶している。
【0049】
後述するように、通信システム１内の各通信装置は、隣接する通信装置との間で、装置情報を定期的に交換して、装置情報を更新する。具体的には、装置情報は、固定ルート内で隣接する通信装置の間、又はオーバーヒアルート内で隣接する通信装置の間で交換される。
【0050】
なお、例えば、図４に示したオーバーヒアルートＡは、時計回り方向の通信で形成されているため、図５に示したルーティングテーブル内の通信装置１０ｃの自装置用テーブルには、自装置の情報と、通信装置１０ａ（オーバーヒアルートＡ内の通信装置）の情報とは関連付けられていない。しかしながら、上述したように、オーバーヒアルート内では、固定ルート内の通信と同様に、隣接した通信装置間で通信を行うことができる。このため、通信装置１０ｃは、ルーティングテーブルを参照して、通信装置１０ａから自装置に向けてオーバーヒアルートが形成されていることを認識すると、自装置に隣接した通信装置として、通信装置１０ａを識別する。これにより、通信装置１０ｃは、通信装置１０ａとの間で、ルーティングテーブルの情報及び装置情報を交換することができる。
【0051】
［通信装置の機能的構成］
次に、通信装置１０ａ～１０ｈ（固定ルート内の通信装置）の各々の機能的構成について説明する。図７は、通信装置１０ａ～１０ｈの各々の機能的構成の一例を示すブロック構成図である。なお、通信装置１０ａ～１０ｈは、同じ機能的構成を有するため、以下では、通信装置１０ａの機能的構成のみを説明し、通信装置１０ｂ～１０ｈの機能的構成については説明を省略する。
次に、通信装置１０ａ～１０ｈ（固定ルート内の通信装置）の各々の機能的構成について説明する。図７は、通信装置１０ａ～１０ｈの各々の機能的構成の一例を示すブロック構成図である。なお、通信装置１０ａ～１０ｈは、同じ機能的構成を有するため、以下では、通信装置１０ａの機能的構成のみを説明し、通信装置１０ｂ～１０ｈの機能的構成については説明を省略する。
【0052】
図７に示すように、通信装置１０ａは、送信部２１、受信部２３、制御部２５、通信制御部２７、記憶部２９、生成部３１、取得部３３、算出部３５、経路選定部３７、設定部３９、計数部４１、ルーティングテーブル更新部４３、装置情報更新部４５、変更部４７、判定部４９、及び破棄部５１を備える。
【0053】
送信部２１は、アンテナＡＮＴを使用して、各種フレームを送信する。本実施形態では、送信部２１は、通信データ、受信完了通知、ＡＣＫ、ルーティングテーブルの情報、及び装置情報を送信可能である。
【0054】
受信部２３は、アンテナＡＮＴを使用して、各種フレームを受信する。本実施形態では、受信部２３は、通信データ、受信完了通知、ＡＣＫ、ルーティングテーブルの情報、及び装置情報を受信可能である。
【0055】
制御部２５は、通信装置１０ａにおける処理全体を制御する。具体的には、制御部２５は、送信部２１、受信部２３、通信制御部２７、記憶部２９、生成部３１、取得部３３、算出部３５、経路選定部３７、設定部３９、計数部４１、ルーティングテーブル更新部４３、装置情報更新部４５、変更部４７、判定部４９、及び破棄部５１の各々の動作を制御する。
【0056】
通信制御部２７は、各種フレームを電波に載せて伝送するための変調処理、電波に載せられた各種フレームを取り出すための復調処理などを行う。本実施形態では、通信制御部２７は、アンテナＡＮＴから、無指向性の電波を放射させる。
【0057】
記憶部２９は、無線通信に必要な制御パラメータ、通信装置１０ａ～１０ｈ（固定ルート内の通信装置）のアドレス、通信装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１（固定ルート外の通信装置）のアドレス、ルーティングテーブル、装置情報、計数部４１によりカウントされた各種情報のカウント値などを記憶する。
【0058】
生成部３１は、通信データ用のフレームを設定して、通信データを生成する。なお、後述するように、通信データ用のフレームにおいて、ヘッダー内の中継アドレスは、経路選定部３７によって選定された通信経路に基づいて、設定部３９によって設定される。
【0059】
生成部３１は、受信完了通知用のフレームを設定して、受信完了通知を生成する。生成部３１は、ＡＣＫ用のフレームを設定して、ＡＣＫを生成する。生成部３１は、ルーティングテーブル送信用のフレームを設定する。生成部３１は、装置情報送信用のフレームを設定する。
【0060】
図９は、フレーム構成の一例を説明する図である。図９に示すように、生成部３１により設定される各フレームは、プリアンブル・フィールド、ヘッダー・フィールド、データ・フィールド、及びＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）・フィールドから構成される。
【0061】
プリアンブル・フィールドには、受信側の通信装置がフレームとの同期をとるために使用される特定のビット列が設定される。ヘッダー・フィールドには、第１宛先アドレス、第１送信元アドレス、中継アドレス、第２宛先アドレス、第２送信元アドレス、及びフレームのタイプが含まれる。なお、本実施形態では、ヘッダー・フィールドにおいて、第１宛先アドレス、第２宛先アドレス、中継アドレス、第２送信元アドレス、第１送信元アドレス、及びフレームのタイプの順に各種情報が配置されている。
【0062】
本実施形態では、フレームの通信経路の始点及び終点に対応する２つの通信装置を、それぞれ、第１送信元の通信装置及び第１宛先の通信装置と呼称する。なお、第１送信元の通信装置及び第１宛先の通信装置は、それぞれ、エンドツーエンドにおける、送信元の通信装置及び宛先の通信装置とも呼称される。
【0063】
上述の「フレームの通信経路の始点に対応する通信装置」という表現は、「フレームを作成した通信装置」と言い換えることができる。また、上述の「フレームの通信経路の終点に対応する通信装置」という表現は、「フレームの宛先に対応する通信装置」と言い換えることができる。
【0064】
本実施形態では、第１送信元の通信装置が固定ルート内の通信装置である場合、フレームの通信経路において、第１送信元の通信装置と、第１宛先の通信装置との間に介在する１つ以上の通信装置を、中継装置と呼称する。一方、第１送信元の通信装置が固定ルート外の通信装置である場合、フレームの通信経路において、第１送信元の通信装置に直接通信可能に接続された固定ルート内の通信装置と、第１宛先の通信装置との間に介在する１つ以上の通信装置を、中継装置と呼称する。
【0065】
本実施形態では、フレームの通信経路において、直接通信可能な２つの通信装置のうち、当該フレームの送信元に対応する通信装置を、第２送信元の通信装置と呼称し、かつ、当該フレームの宛先に対応する通信装置を、第２宛先の通信装置と呼称する。なお、第２送信元の通信装置及び第２宛先の通信装置は、それぞれ、ポイントツーポイントにおける、送信元の通信装置及び宛先の通信装置とも呼称される。
【0066】
上述の「フレームの通信経路において、直接通信可能な２つの通信装置のうち、当該フレームの送信元に対応する通信装置」という表現は、「フレームを送信しようとする通信装置」と言い換えることができる。また、上述の「フレームの通信経路において、直接通信可能な２つの通信装置のうち、当該フレームの宛先に対応する通信装置」という表現は、「フレームの次の送信先に対応する通信装置」と言い換えることができる。
【0067】
なお、通信装置１０において、第１送信元の通信装置が第１宛先の通信装置と直接通信できる場合、第２送信元の通信装置及び第２宛先の通信装置は、それぞれ、第１送信元の通信装置及び第１宛先の通信装置に一致する。
【0068】
ヘッダー・フィールドの第１宛先アドレスには、第１宛先の通信装置のアドレスが設定される。ヘッダー・フィールドの第１送信元アドレスには、第１送信元の通信装置のアドレスが設定される。なお、第１宛先アドレス及び第１送信元アドレスは、それぞれ、エンドツーエンドにおける、宛先のアドレス及び送信元のアドレスとも呼称される。また、第１宛先アドレス及び第１送信元アドレスは、それぞれ、単に、宛先アドレス及び送信元アドレスとも呼称される。
【0069】
ヘッダー・フィールドの中継アドレスには、中継装置のアドレスが設定される。なお、通信経路内に複数の中継装置が存在する場合、中継アドレスには、通信経路に沿ってフレームを中継する順番に、複数の中継装置のアドレスが設定される。なお、中継アドレスは、通信経路内の通信装置を識別する情報とも呼称される。
【0070】
本実施形態では、第１送信元の通信装置が固定ルート内の通信装置であり、かつ、第１送信元の通信装置が第１宛先の通信装置と直接通信できる場合、中継装置は存在しないため、中継アドレスには何れの情報も設定されない。また、第１送信元の通信装置が固定ルート外の通信装置であり、かつ、第１送信元の通信装置に直接通信可能に接続された固定ルート内の通信装置が第１宛先の通信装置と直接通信できる場合にも、中継装置は存在しないため、中継アドレスには何れの情報も設定されない。
【0071】
ヘッダー・フィールドの第２宛先アドレスには、第２宛先の通信装置のアドレスが設定される。ヘッダー・フィールドの第２送信元アドレスには、第２送信元の通信装置のアドレスが設定される。なお、第２宛先アドレス及び第２送信元アドレスは、それぞれ、ポイントツーポイントにおける、宛先のアドレス及び送信元のアドレスとも呼称される。また、第２宛先アドレス及び第２送信元アドレスは、それぞれ、送信先アドレス及び送信アドレスとも呼称される。
【0072】
ヘッダー・フィールドのタイプには、通信データ用のフレームであることを示す情報、受信完了通知用のフレームであることを示す情報、ＡＣＫ用のフレームであることを示す情報、ルーティングテーブル送信用のフレームであることを示す情報、又は装置情報送信用のフレームであることを示す情報が設定される。当該情報は、例えば、３ビット値で表される。具体的には、「００１」の値は、通信データ用のフレームであることを示し、「０１０」の値は、受信完了通知用のフレームであることを示し、「０１１」の値は、ＡＣＫ用のフレームであることを示す。また、「１１０」の値は、ルーティングテーブル送信用のフレームであることを示し、「１１１」の値は、装置情報送信用のフレームであることを示す。
【0073】
データ・フィールドには、送信対象のデータ、ルーティングテーブルの情報、又は装置情報が設定される。ＦＣＳ・フィールドには、受信側の通信装置がフレームに誤りがあるか否かを判定するために使用されるビット列が設定される。
【0074】
なお、次の２つの条件により、通信データを中継する方向が予め規定されている場合、ヘッダー・フィールドには、図１０に示すように、中継アドレスの代わりに、オーバーヒアルート利用情報が含まれてもよい。１つ目の条件は、「通信装置が、固定ルート内で反時計回り方向に隣接する通信装置から通信データを受信する場合には、当該通信データは、固定ルート内で時計回りに中継される」である。２つ目の条件は、「通信装置が、固定ルート内で時計回り方向に隣接する通信装置から通信データを受信する場合には、当該通信データは、固定ルート内で反時計回りに中継される」である。オーバーヒアルート利用情報には、フレームの通信経路内にオーバーヒアルートが含まれる場合に、当該オーバーヒアルートを利用する通信経路内の通信装置を識別する情報が設定される。通信経路に含まれる通信装置が、固定ルート及びオーバーヒアルートを介して、２つの通信装置に隣接している場合でも、オーバーヒアルート利用情報を参照することにより、当該２つの通信装置のうち、通信データを送信すべき通信装置を判定することができる。
【0075】
生成部３１は、送信部２１が通信データを送信する場合、通信データ用のフレームを設定する。具体的には、生成部３１は、ヘッダー・フィールドの第１宛先アドレス及び第１送信元アドレスに、それぞれ、通信データの通信経路の終点に対応する通信装置のアドレス、及び通信データの通信経路の始点に対応する通信装置のアドレスを設定する。
【0076】
生成部３１は、ヘッダー・フィールドの第２宛先アドレスに、通信経路内の１つ先の通信装置、又は自装置に直接通信可能に接続された固定ルート外の通信装置を設定する。生成部３１は、ヘッダー・フィールドの第２送信元アドレスに、自装置のアドレスを設定する。生成部３１は、ヘッダー・フィールドのタイプに、送信フレームが通信データであることを示す情報を設定する。生成部３１は、データ・フィールドに、送信対象のデータを設定する。
【0077】
なお、固定ルート外の通信装置が通信データを送信する場合、ヘッダー・フィールドの第２宛先アドレスには、自装置が直接通信可能に接続された、固定ルート内の通信装置のアドレスが設定される。この場合、本実施形態では、固定ルート外の通信装置は、通信経路の選定を行わないため、中継アドレスには何れの情報も設定されない。
【0078】
生成部３１は、例えば、受信部２３が、第２送信元アドレスが、固定ルート内の隣接する通信装置のアドレス、又は自装置に直接通信可能に接続された固定ルート外の通信装置のアドレスに一致しない通信データをオーバーヒアした場合、受信完了通知用のフレームを生成する。受信完了通知は、自装置が、通信データをオーバーヒアしたことを通知するために使用される。
【0079】
生成部３１は、受信完了通知用のフレームを設定する場合、ヘッダー・フィールドの第１宛先アドレス及び第１送信元アドレスに、それぞれ、受信した通信データの第２送信元アドレス、及び自装置のアドレスを設定する。このように、本実施形態では、受信完了通知は、受信した通信データの第２送信元の通信装置に送信される。
【0080】
生成部３１は、ヘッダー・フィールドの第２宛先アドレス及び第２送信元アドレスに、それぞれ、固定ルート内の隣接する通信装置のアドレス、及び自装置のアドレスを設定する。生成部３１は、ヘッダー・フィールドのタイプに、送信フレームが受信完了通知であることを示す情報を設定する。生成部３１は、データ・フィールドには、何れの情報も設定しない。なお、受信完了通知用のフレームの設定時には、通信経路の選定は行われないため、中継アドレスには何れの情報も設定されない。
【0081】
生成部３１は、受信部２３が、第２宛先アドレスに自装置のアドレスが設定された通信データを受信した場合、ＡＣＫ用のフレームを生成する。ＡＣＫは、自装置が、通信データを受信したことを通知するために使用される。
【0082】
生成部３１は、ＡＣＫ用のフレームを設定する場合、ヘッダー・フィールドの第１宛先アドレス及び第２宛先アドレスに、受信した通信データの第２送信元アドレスを設定する。生成部３１は、第１送信元アドレス及び第２送信元アドレスに、自装置のアドレスを設定する。生成部３１は、ヘッダー・フィールドのタイプに、送信フレームがＡＣＫであることを示す情報を設定する。生成部３１は、データ・フィールドには、何れの情報も設定しない。なお、ＡＣＫ用のフレームの設定時には、通信経路の選定は行われないため、中継アドレスには何れの情報も設定されない。
【0083】
生成部３１は、送信部２１がルーティングテーブルの情報を送信する場合、ルーティングテーブル送信用のフレームを設定する。具体的には、生成部３１は、ヘッダー・フィールドの第１宛先アドレス及び第２宛先アドレスに、固定ルート内で隣接する通信装置のアドレス、自装置に直接通信可能に接続された固定ルート外の通信装置のアドレス、又はオーバーヒアルート内で隣接する通信装置のアドレスを設定する。生成部３１は、第１送信元アドレス及び第２送信元アドレスに、自装置のアドレスを設定する。生成部３１は、ヘッダー・フィールドのタイプに、送信フレームがルーティングテーブル送信用のフレームであることを示す情報を設定する。生成部３１は、データ・フィールドには、ルーティングテーブルの情報を設定する。なお、ルーティングテーブル送信用のフレームの設定時には、通信経路の選定は行われないため、中継アドレスには何れの情報も設定されない。
【0084】
生成部３１は、送信部２１が装置情報を送信する場合、装置情報送信用のフレームを設定する。具体的には、生成部３１は、ヘッダー・フィールドの第１宛先アドレス及び第２宛先アドレスに、固定ルート内で隣接する通信装置のアドレス、又はオーバーヒアルート内で隣接する通信装置のアドレスを設定する。生成部３１は、第１送信元アドレス及び第２送信元アドレスに、自装置のアドレスを設定する。生成部３１は、ヘッダー・フィールドのタイプに、送信フレームが装置情報送信用のフレームであることを示す情報を設定する。生成部３１は、データ・フィールドには、装置情報を設定する。なお、装置情報送信用のフレームの設定時には、通信経路の選定は行われないため、中継アドレスには何れの情報も設定されない。
【0085】
なお、ルーティングテーブル送信用のフレーム及び装置情報送信用のフレームの構成は、通信データ用のフレーム、受信完了通知用のフレーム、及びＡＣＫ用のフレームの構成と異なっていてもよい。
【0086】
取得部３３は、記憶部２９に記憶されたルーティングテーブルを参照して、通信装置１０ａと、通信データの宛先となる、固定ルート内又は固定ルート外の通信装置との間の通信経路を複数取得する。具体的には、取得部３３は、生成部３１が通信データを生成する場合、又は受信部２３が固定ルート外の通信装置１０ａ１又は通信装置１０ａ２から通信データを受信する場合、通信装置１０ａと、当該通信データの宛先となる通信装置（第１宛先の通信装置）との間の通信経路を複数取得する。各通信経路は、１つ以上の固定ルート内の通信装置から構成される。
【0087】
例えば、図１に示した通信システム１において、受信部２３が、第１宛先アドレス及び第１送信元アドレスに、それぞれ、通信装置１０ｇ１のアドレス及び通信装置１０ａ１のアドレスが設定された通信データを受信した場合、取得部３３は、図２Ｂに示したルーティングテーブルを参照して、２つの通信経路を取得する。１番目の通信経路として、取得部３３は、通信装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇの通信経路を取得する。１番目の通信経路では、通信データは、固定ルート内で時計回り方向に中継される。２番目の通信経路として、取得部３３は、通信装置１０ａ，１０ｈ，１０ｇの通信経路を取得する。２番目の通信経路では、通信データは、固定ルート内で反時計回り方向に中継される。
【0088】
また、図４に示した通信システム１において、受信部２３が、第１宛先アドレス及び第１送信元アドレスに、それぞれ、通信装置１０ｅのアドレス及び通信装置１０ａ１のアドレスが設定された通信データを受信した場合、取得部３３は、図５に示したルーティングテーブルを参照して、５つの通信経路を取得する。１番目の通信経路として、取得部３３は、通信装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの通信経路を取得する。１番目の通信経路では、通信データは、固定ルート内で時計回り方向に中継される。２番目の通信経路として、取得部３３は、通信装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅの通信経路を取得する。２番目の通信経路では、通信データは、固定ルート内で、オーバーヒアルートＢを利用して、時計回り方向に中継される。
【0089】
３番目の通信経路として、取得部３３は、通信装置１０ａ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの通信経路を取得する。３番目の通信経路では、通信データは、固定ルート内で、オーバーヒアルートＡを利用して、時計回り方向に中継される。４番目の通信経路として、取得部３３は、通信装置１０ａ，１０ｃ，１０ｅの通信経路を取得する。４番目の通信経路では、通信データは、固定ルート内で、オーバーヒアルートＡ，Ｂを利用して、時計回り方向に中継される。５番目の通信経路として、取得部３３は、通信装置１０ａ，１０ｈ，１０ｇ，１０ｆ，１０ｅの通信経路を取得する。５番目の通信経路では、通信データは、固定ルート内で、反時計回り方向に中継される。
【0090】
算出部３５は、取得部３３によって取得された各通信経路における、通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出する。具体的には、算出部３５は、通信経路のホップ数と、通信経路に含まれる各通信装置の通信発生数及び通信成功率とに基づいて、評価値を算出する。
【0091】
ホップ数は、通信経路内で通信装置間の通信が行われる回数である。一般的に、ホップ数が多いほど、通信遅延の程度が大きいと想定される。このため、ホップ数は、通信遅延の程度を表している。算出部３５は、記憶部２９に記憶されたルーティングテーブル参照して、ホップ数を算出する。
【0092】
通信発生数は、通信経路に含まれる各通信装置が、規定期間内に通信を行った回数である。一般的に、通信発生数が多いほど、輻輳が生じやすいと想定される。このため、通信発生数は、通信遅延の程度を表している。算出部３５は、記憶部２９に記憶された装置情報を参照して、通信経路に含まれる各通信装置の通信発生数を取得する（図３及び図６参照）。
【0093】
通信成功率は、通信経路に含まれる各通信装置が、規定期間内に、通信経路内で隣接する通信装置との間で通信が成功した割合である。一般的に、通信成功率が低い場合、通信を再度行う可能性が高いと想定される。このため、通信成功率は、通信の不安定性の程度を表している。算出部３５は、記憶部２９に記憶された装置情報を参照して、通信経路に含まれる各通信装置の固定ルート成功率又はオーバーヒアルート成功率を、通信成功率として取得する（図３及び図６参照）。なお、本実施形態では、固定ルート成功率は、固定値「１」に設定されている。
【0094】
本実施形態では、規定期間は、通信装置１０ａが、隣接する通信装置との間で、装置情報を所定回数（例えば１０回）交換するまでの期間である。具体的には、図１に示した通信システム１において、通信装置１０ａは、固定ルートを介して、通信装置１０ｂ又は通信装置１０ｈから、装置情報を所定回数受信する度に、通信発生数を取得して、装置情報を更新する。
【0095】
本実施形態では、固定ルート成功率は、固定値「１」に設定されているが、これに限定されない。固定ルート成功率は、通信装置１０ａが、通信装置１０ｂ又は通信装置１０ｈから装置情報を所定回数受信する間に、通信装置１０ｂ又は通信装置１０ｈに装置情報を送信した回数に対して、当該装置情報の送信に対するＡＣＫを受信した回数の割合で表されてもよい。
【0096】
また、図４に示した通信システム１において、通信装置１０ａは、オーバーヒアルートＡを介して、通信装置１０ｃから装置情報を所定回数受信する度に、オーバーヒアルート成功率及び通信発生数を取得して、装置情報を更新する。本実施形態では、オーバーヒアルート成功率は、通信装置１０ａが、通信装置１０ｃから装置情報を所定回数受信する間に、通信装置１０ｃに装置情報を送信した回数に対して、当該装置情報の送信に対するＡＣＫを受信した回数の割合で表される。なお、オーバーヒアルートが形成された時点でのオーバーヒアルート成功率（初期値）は「１」に設定される。
【0097】
本実施形態では、算出部３５は、次の式に基づいて、評価値を算出する。
【0098】
（通信経路内のホップ数＋通信経路内の通信発生数の合計）×通信数の期待値
【0099】
具体的には、算出部３５は、取得部３３によって取得された通信経路に沿って、各通信装置の通信発生数を合計した値を、ホップ数に加算することにより、第１の値を取得する。算出部３５は、取得部３３によって取得された通信経路における通信数の期待値を、第１の値に乗算することにより、評価値として、第２の値を取得する。
【0100】
なお、通信数の期待値は、各通信装置の通信成功率を乗算した値の逆数である。例えば、通信経路に沿って、各通信装置の通信成功率を乗算した値が０．５の場合、通信数の期待値は２となる。この場合、当該通信経路では、２回送信すれば通信が成功すると期待できる。
【0101】
図１に示した通信システム１において、上述した通信装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇの通信経路（１番目の通信経路）では、ホップ数は６であり、通信発生数の合計は２１であり、通信数の期待値は１であるため、評価値は２７となる。上述した通信装置１０ａ，１０ｈ，１０ｇの通信経路（２番目の通信経路）では、ホップ数は２であり、通信発生数の合計は７であり、通信数の期待値は１であるため、評価値は９となる。
【0102】
また、図４に示した通信システム１において、上述した通信装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの通信経路（１番目の通信経路）では、ホップ数は４であり、通信発生数の合計は１５であり、通信数の期待値は１であるため、評価値は１９となる。上述した通信装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅの通信経路（２番目の通信経路）では、ホップ数は３であり、通信発生数の合計は１３であり、通信数の期待値は１／０．７（≒１．４３）であるため、評価値は近似値として２２．９となる。上述した通信装置１０ａ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの通信経路（３番目の通信経路）では、ホップ数は３であり、通信発生数の合計は１４であり、通信数の期待値は１／０．８（＝１．２５）であるため、評価値は近似値として２１．３となる。上述した通信装置１０ａ，１０ｃ，１０ｅの通信経路（４番目の通信経路）では、ホップ数は２であり、通信発生数の合計は１２であり、通信数の期待値は１／０．５６（≒１．７９）であるため、評価値は２５となる。上述した通信装置１０ａ，１０ｈ，１０ｇ，１０ｆ，１０ｅの通信経路（５番目の通信経路）では、ホップ数は４であり、通信発生数の合計は１３であり、通信数の期待値は１であるため、評価値は１７となる。
【0103】
経路選定部３７は、算出部３５によって算出された評価値に基づいて、複数の通信経路のうち、評価値が最も低い通信経路を選定する。例えば、図１に示した通信システム１では、上述した通信装置１０ａ，１０ｈ，１０ｇの通信経路（２番目の通信経路）が選定される。図４に示した通信システム１では、上述した通信装置１０ａ，１０ｈ，１０ｇ，１０ｆ，１０ｅの通信経路（５番目の通信経路）が選定される。これにより、経路選定部３７は、取得部３３によって取得された複数の通信経路のうち、通信遅延及び不安定性の程度が最も低い通信経路を選定することができる。
【0104】
なお、経路選定部３７は、２つ以上の通信経路の評価値が同じ値である場合には、これらの通信経路のうち、ホップ数が最も少ない通信経路を選定する。また、経路選定部３７は、２つ以上の通信経路の評価値及びホップ数が同じ値である場合には、これらの通信経路のうち、通信発生数が最も少ない通信経路を選定する。
【0105】
設定部３９は、経路選定部３７によって選定された通信経路に含まれる各通信装置のアドレスのうち、中継装置のアドレスを、通信経路に沿ってフレームを中継する順番に、通信データ用のフレームにおける、ヘッダー・フィールドの中継アドレスに設定する。具体的には、図１に示した通信システム１では、上述した通信装置１０ａ，１０ｈ，１０ｇの通信経路（２番目の通信経路）が選定され、かつ、第１宛先の通信装置は通信装置１０ｇ１であるため、設定部３９は、通信装置１０ｈ，１０ｇのアドレスを中継アドレスに設定する。図４に示した通信システム１では、上述した通信装置１０ａ，１０ｈ，１０ｇ，１０ｆ，１０ｅの通信経路（５番目の通信経路）が選定され、かつ、第１宛先の通信装置は通信装置１０ｅであるため、設定部３９は、通信装置１０ｈ，１０ｇ，１０ｆのアドレスを中継アドレスに設定する。
【0106】
図１に示した通信システム１において、計数部４１は、受信部２３が、通信装置１０ｂ又は通信装置１０ｈから装置情報を受信した回数をカウントして、装置情報の受信回数として、カウントした値を記憶部２９に記憶させる。
【0107】
図４に示した通信システム１において、計数部４１は、受信部２３が、通信装置１０ｃから装置情報を受信した回数をカウントして、装置情報の受信回数として、カウントした値を記憶部２９に記憶させる。計数部４１は、送信部２１が、通信装置１０ｃに装置情報を送信した回数をカウントして、装置情報の送信回数として、カウントした値を記憶部２９に記憶させる。計数部４１は、受信部２３が、通信装置１０ｃから、装置情報の送信に対するＡＣＫを受信した回数をカウントして、ＡＣＫの受信回数として、カウントした値を記憶させる。
【0108】
ルーティングテーブル更新部４３は、受信部２３が、自装置宛の受信完了通知を受信する場合、受信完了通知のヘッダー・フィールドの第１送信元アドレスに設定された固定ルート内の他の通信装置の情報を、オーバーヒアルートテーブルに追加する。ルーティングテーブル更新部４３は、受信部２３が、隣接する通信装置から、ルーティングテーブルの情報を受信すると、受信したルーティングテーブルの情報に基づいて、自装置のルーティングテーブルを更新する。
【0109】
装置情報更新部４５は、受信部２３が、隣接する通信装置から、装置情報を受信すると、受信した装置情報に基づいて、装置情報内の固定ルート用テーブルを更新する。なお、装置情報更新部４５は、隣接する通信装置から装置情報を受信する度に、装置情報内の固定ルート用テーブルを更新しなくてもよい。本実施形態では、装置情報更新部４５は、更新部とも呼称される。
【0110】
図１に示した通信システム１において、装置情報更新部４５は、計数部４１によってカウントされた装置情報の受信回数が所定回数（例えば１０回）に達すると、通信発生数を取得して、装置情報を更新する。装置情報更新部４５は、装置情報の受信回数が所定回数に達すると、装置情報の受信回数を０にリセットする。
【0111】
図４に示した通信システム１において、装置情報更新部４５は、計数部４１によってカウントされた装置情報の受信回数が所定回数（例えば１０回）に達すると、通信発生数及びオーバーヒアルート成功率を取得して、装置情報を更新する。装置情報更新部４５は、装置情報の受信回数が所定回数に達すると、装置情報の受信回数、装置情報の送信回数、及びＡＣＫの受信回数を０にリセットする。
【0112】
変更部４７は、受信部２３が通信データを受信した場合、受信した通信データの第１宛先アドレスが、自装置のアドレスに一致しないと、通信データを中継するために、通信データの第２宛先アドレス及び第２送信元アドレスを変更する。具体的には、変更部４７は、ヘッダー・フィールドの中継アドレスを参照して、ヘッダー・フィールドの第２宛先アドレスを、通信経路内の１つ先の通信装置のアドレスに変更する。なお、変更部４７は、ヘッダー・フィールド内の最後の中継アドレスに自装置のアドレスが設定されている場合には、ヘッダー・フィールドの第２宛先アドレスを、自装置に直接通信可能に接続された固定ルート外の通信装置に変更する。変更部４７は、ヘッダー・フィールドの第２送信元アドレスを、自装置のアドレスを変更する。
【0113】
変更部４７は、受信部２３が受信完了通知を受信した場合、受信した受信完了通知の第１宛先アドレスが、自装置のアドレスに一致しないと、受信完了通知を中継するために、受信完了通知の第２宛先アドレス及び第２送信元アドレスを変更する。具体的には、変更部４７は、受信完了通知の第２宛先アドレス及び第２送信元アドレスを、それぞれ、固定ルート内で当該受信完了通知を送信した通信装置と反対側で隣接する通信装置のアドレス、及び自装置のアドレスに変更する。
【0114】
判定部４９は、生成部３１が通信データを生成する場合、第１宛先の通信装置が、自装置に直接通信可能に接続されているか否かを判定する。判定部４９が、第１宛先の通信装置が、自装置に直接通信可能に接続されていると判定する場合、送信部２１は、第１宛先の通信装置に通信データを送信する。判定部４９が、第１宛先の通信装置が、自装置に直接通信可能に接続されていないと判定する場合、経路選定部３７は、通信経路を選定して、送信部２１は、選定された通信経路内の１つ先の通信装置に通信データを送信する。
【0115】
判定部４９は、受信部２３がフレームを受信した場合、受信したフレームのヘッダー・フィールドのタイプに、通信データ用のフレームであることを示す情報が設定されていると、受信部２３が、通信データを受信したと判定する。この場合、判定部４９は、第１宛先の通信装置が、自装置に直接通信可能に接続されているか否かを判定する。
【0116】
判定部４９が、第１宛先の通信装置が、自装置に直接通信可能に接続されていると判定する場合、送信部２１は、第１宛先の通信装置に通信データを送信する。判定部４９は、第１宛先の通信装置が、自装置に直接通信可能に接続されていないと判定する場合、第２送信元の通信装置は、固定ルート外の通信装置であるか否かを判定する。
【0117】
判定部４９が、第２送信元の通信装置は、固定ルート外の通信装置ではないと判定する場合、送信部２１は、中継アドレスを参照して、通信経路内の１つ先の通信装置に通信データを送信する。判定部４９が、第２送信元の通信装置は、固定ルート外の通信装置であると判定する場合、経路選定部３７は、通信経路を選定して、送信部２１は、選定された通信経路内の１つ先の通信装置に通信データを送信する。
【0118】
判定部４９は、受信部２３がフレームを受信した場合、受信したフレームのヘッダー・フィールドのタイプに、受信完了通知用のフレームであることを示す情報が設定されていると、受信部２３が、受信完了通知を受信したと判定する。この場合、判定部４９は、第１宛先アドレスが、自装置のアドレスに一致するか否かを判定する。
【0119】
判定部４９は、第１宛先アドレスが、自装置のアドレスに一致すると判定する場合、ルーティングテーブル更新部４３は、オーバーヒアルートテーブルを更新する。判定部４９が、第１宛先アドレスが、自装置のアドレスに一致しないと判定する場合、変更部４７は、受信完了通知を中継するために、受信完了通知用フレームの第２宛先アドレス及び第２送信元アドレスを変更する。
【0120】
判定部４９は、受信部２３がフレームを受信した場合、受信したフレームのヘッダー・フィールドのタイプに、ＡＣＫ用のフレームであることを示す情報が設定されていると、受信部２３がＡＣＫを受信したと判定する。
【0121】
判定部４９は、受信部２３がフレームを受信した場合、受信したフレームのヘッダー・フィールドのタイプに、ルーティングテーブル送信用のフレームであることを示す情報が設定されていると、受信部２３が、ルーティングテーブルの情報を受信したと判定する。この場合、ルーティングテーブル更新部４３は、受信したルーティングテーブルの情報に基づいて、自装置のルーティングテーブルを更新する。
【0122】
判定部４９は、送信部２１がフレームを受信した場合、受信したフレームのヘッダー・フィールドのタイプに、装置情報送信用のフレームであることを示す情報が設定されていると、受信部２３が、装置情報を受信したと判定する。この場合、装置情報更新部４５は、自装置の装置情報の固定ルート用テーブルを更新する。
【0123】
また、この場合、判定部４９は、計数部４１によってカウントされた装置情報の受信回数が所定回数（例えば１０回）に達したか否かを判定する。判定部４９が、装置情報の受信回数が所定回数に達したと判定する場合、装置情報更新部４５は、上述したように、通信発生数、又は通信発生数及びオーバーヒアルート成功率を取得して、装置情報を更新する。
【0124】
破棄部５１は、受信部２３がＡＣＫを受信する場合、自装置に保持している通信データの送信（再送）を中止し、当該通信データを破棄する。
【0125】
［通信装置のハードウェア構成］
次に、通信装置１０ａ～１０ｈの各々のハードウェア構成について説明する。図８は、通信装置１０ａ～１０ｈの各々のハードウェア構成の一例を示すブロック構成図である。なお、通信装置１０ａ～１０ｈは、同じハードウェア構成を有するため、以下では、通信装置１０ａのハードウェア構成のみを説明し、通信装置１０ｂ～１０ｈのハードウェア構成については説明を省略する。
次に、通信装置１０ａ～１０ｈの各々のハードウェア構成について説明する。図８は、通信装置１０ａ～１０ｈの各々のハードウェア構成の一例を示すブロック構成図である。なお、通信装置１０ａ～１０ｈは、同じハードウェア構成を有するため、以下では、通信装置１０ａのハードウェア構成のみを説明し、通信装置１０ｂ～１０ｈのハードウェア構成については説明を省略する。
【0126】
図８に示すように、通信装置１０ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、ＲＡＭ （Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０５、ストレージ１０７、アンテナ１０９、送受信回路１１１、カウンタ１１３、及び外部インターフェース１１５を備える。
【0127】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に記憶されたプログラムを実行する。ＣＰＵ１０１は、当該プログラムに従って、ＲＡＭ１０５にロードされたデータを演算処理して、通信装置１０ａの各部を統括的に制御する。なお、ＣＰＵは、プロセッサーとも呼称される。
【0128】
ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム等を記憶する。本実施形態では、ＲＯＭ１０３は、少なくとも、後述する、通信経路の選定処理、送信処理、及び中継・受信処理を制御するためのプログラムを記憶する。ＲＡＭ１０５は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０３に記憶されたプログラムを実行する際に、演算データを一時的に保持する。なお、ＲＯＭ及びＲＡＭは、それぞれ、不揮発性メモリ及び揮発性メモリとも呼称される。
【0129】
ストレージ１０７は、無線通信に必要な制御パラメータ、通信装置１０ａ～１０ｈ（固定ルート内の通信装置）のアドレス、通信装置１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１（固定ルート外の通信装置）のアドレス、ルーティングテーブル、装置情報、カウンタ１１３によりカウントされた各種情報のカウント値などを記憶する。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に記憶されたプログラムに従って、ストレージ１０７に対するデータの読み取り及び書き込みを制御する。なお、ストレージ１０７は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）であり、ストレージ１０７として、ＨＤＤとＳＳＤとを併用してもよい。
【0130】
アンテナ１０９は、ＣＰＵ１０１の制御により、無指向性の電波を放射する。送受信回路１１１は、ＣＰＵ１０１の制御により、上述した、変調処理、復調処理などを行う。カウンタ１１３は、装置情報の受信回数、装置情報の送信回数、及びＡＣＫの受信回数をカウントする。
【0131】
外部インターフェース１１５は、外部機器２００に接続されている。ＣＰＵ１０１は、外部インターフェース１１５を介して、外部機器２００とデータの送受信を行う。
【0132】
外部機器２００は、自機器が接続された通信装置を用いて、他の通信装置に送信されるべきデータを生成する。外部機器２００は、自機器が接続された通信装置によって受信されたデータを利用する。外部機器２００は、例えば、車載センサ、車載カメラ、電子制御ユニット（ＥＣＵ）などである。
【0133】
［通信データの中継手順］
次に、通信システム１における、通信データの中継手順の動作例について説明する。本動作例では、通信装置１０ａ１において、通信データが生成されてから、通信装置１０ｇに送信されるまでの、通信装置１０ａ１、１０ａ、１０ｈ、１０ｇの動作を説明する。
次に、通信システム１における、通信データの中継手順の動作例について説明する。本動作例では、通信装置１０ａ１において、通信データが生成されてから、通信装置１０ｇに送信されるまでの、通信装置１０ａ１、１０ａ、１０ｈ、１０ｇの動作を説明する。
【0134】
図１１は、通信データの中継手順のシーケンスの一例を示す図である。図１１に示すように、通信装置１０ａ１は、自装置のルーティングテーブルを参照して、通信データを生成する（ステップＳ１）。具体的には、通信装置１０ａ１は、フレームのヘッダー・フィールドの第１宛先アドレス及び第１送信元アドレスに、それぞれ、通信装置１０ｇのアドレス及び通信装置１０ａ１のアドレスを設定する。フレームのヘッダー・フィールドの第２宛先アドレス及び第２送信元アドレスに、それぞれ、通信装置１０ａのアドレス及び通信装置１０ａ１のアドレスを設定する。通信データのヘッダー・フィールドのタイプには、通信データ用のフレームであることを示す情報が設定される。通信データのデータ・フィールドには、送信対象のデータが設定される。
【0135】
通信装置１０ａ１は、第２宛先の通信装置に対応する通信装置１０ａに、通信データを送信する（ステップＳ３）。通信装置１０ａは、通信装置１０ａ１から通信データを受信すると、当該通信データを受信したことを、通信装置１０ａ１に通知するために、ＡＣＫを生成して、通信装置１０ａ１に送信する（ステップＳ５）。
【0136】
通信装置１０ａ１は、通信装置１０ａからＡＣＫを受信すると、自装置に保持している通信データの送信（再送）を中止し、当該通信データを破棄して、通信を終了する（ステップＳ７）。
【0137】
通信装置１０ａは、通信装置１０ａ１にＡＣＫを送信すると、受信処理を行う（ステップＳ９）。通信装置１０ａは、受信処理の一部として、受信した通信データの通信経路の選定を行う。
【0138】
図１２は、通信経路の選定処理のフローチャートの一例を示す図である。図１２に示すように、通信装置１０ａにおいて、取得部３３は、自装置のルーティングテーブルを参照して、自装置と通信装置１０ｇとの間の通信経路を複数取得する（ステップＳ９１）。本動作例では、取得部３３は、通信装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇの通信経路と、通信装置１０ａ，１０ｈ，１０ｇの通信経路とを取得する。
【0139】
取得部３３が複数の通信経路を取得すると、算出部３５は、各通信経路のホップ数と、当該通信経路に含まれる各通信装置の通信発生数及び通信成功率に基づいて、当該通信経路における通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値の算出を行う（ステップＳ９３）。具体的には、算出部３５は、各通信経路に沿って、当該通信経路に含まれる各通信装置の通信発生数を合計した値を、ホップ数に加算することにより、第１の値を取得する。更に、算出部３５は、当該通信経路における通信数の期待値を第１の値に乗算することにより、評価値として、第２の値を取得する。
【0140】
算出部３５が評価値を算出すると、経路選定部３７は、算出した評価値に基づいて、複数の通信経路のうち、評価値が最も低い通信経路を選定する（ステップＳ９５）。本動作例では、通信装置１０ａは、通信装置１０ｈを介して、通信装置１０ｇに向かう通信経路を選定する。経路選定部３７が通信経路を選定すると、生成部３１及び設定部３９は、自装置のルーティングテーブルを参照して、受信した通信データにおける、ヘッダー・フィールドの設定を行う（ステップＳ９７）。具体的には、生成部３１は、ヘッダー・フィールドの第２宛先アドレス及び第２送信元アドレスに、それぞれ、通信装置１０ｈのアドレス及び自装置のアドレスを設定する。設定部３９は、中継アドレスに、通信装置１０ｈのアドレスを設定する。
【0141】
図１１に戻り、通信装置１０ａは、第２宛先の通信装置に対応する通信装置１０ｈに送信する（ステップＳ１１）。通信装置１０ｈは、通信装置１０ａから通信データを受信すると、当該通信データを受信したことを、通信装置１０ａに通知するために、ＡＣＫを生成して、通信装置１０ａに送信する（ステップＳ１３）。
【0142】
通信装置１０ａは、通信装置１０ｈからＡＣＫを受信すると、破棄部５１は、自装置に保持している通信データの送信（再送）を中止し、当該通信データを破棄して、通信を終了する（ステップＳ１５）。
【0143】
通信装置１０ｈは、通信装置１０ａにＡＣＫを送信すると、受信処理を行う（ステップＳ１７）。受信処理において、通信装置１０ｈは、自装置のルーティングテーブルを参照して、受信した通信データにおける、ヘッダー・フィールドの変更を行う。具体的には、変更部４７は、ヘッダー・フィールドの中継アドレスに基づいて、第２宛先アドレス及び第２送信元アドレスに、それぞれ、通信装置１０ｇのアドレス及び自装置のアドレスを設定する。
【0144】
通信装置１０ｈは、第２宛先の通信装置に対応する通信装置１０ｇに送信する（ステップＳ１９）。通信装置１０ｇは、通信装置１０ｈから通信データを受信すると、当該通信データを受信したことを、通信装置１０ｈに通知するために、ＡＣＫを生成して、通信装置１０ｈに送信する（ステップＳ２３）。
【0145】
通信装置１０ｈは、通信装置１０ｇからＡＣＫを受信すると、破棄部５１は、自装置に保持している通信データの送信（再送）を中止し、当該通信データを破棄して、通信を終了する（ステップＳ２５）。
【0146】
通信装置１０ｈは、通信装置１０ａにＡＣＫを送信すると、受信処理を行う（ステップＳ２７）。受信処理において、通信装置１０ｈは、受信した通信データにおける、ヘッダー・フィールドの第１宛先アドレスに自装置のアドレスが設定されていることを識別すると、通信データの通信を終了する（ステップＳ２９）。
【0147】
［通信装置の動作］
次に、通信装置１０ａ～１０ｈ、１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１の各々の動作について説明する。以下の説明では、通信装置１０ａ～１０ｈ、１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１を、通信装置１０と総称する。
次に、通信装置１０ａ～１０ｈ、１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１の各々の動作について説明する。以下の説明では、通信装置１０ａ～１０ｈ、１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｄ１、１０ｇ１を、通信装置１０と総称する。
【0148】
図１３は、通信装置の動作フローチャートの一例を示す図である。図１３に示すように、通信装置１０は、起動後に、送信対象のデータが発生したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。具体的には、通信装置１０は、例えば、自装置に接続された外部機器（例えば、図８の外部機器２００）から、他の通信装置１０に送信されるべきデータを受信すると、送信対象のデータが発生したと判定する。
【0149】
通信装置１０は、送信対象のデータが発生したと判定した場合、後述する送信処理を実行して（ステップＳ１０３）、動作を終了する。通信装置１０は、送信対象のデータが発生していないと判定した場合、他の通信装置１０からデータを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【0150】
通信装置１０は、他の通信装置１０からデータを受信したと判定した場合、後述する中継・受信処理を実行して（ステップＳ１０７）、動作を終了する。通信装置１０は、他の通信装置１０からデータを受信していないと判定した場合、動作を終了する。
【0151】
なお、通信装置１０は、間欠的に、送信対象のデータが発生したか否かを判定して、上述した処理を繰り返す。
【0152】
［送信処理］
以下に、送信処理について説明する。本処理において、送信対象のデータは、上述した通信データである。なお、受信完了通知、ＡＣＫ、ルーティングテーブルの情報、及び装置情報の送信については、説明を省略する。
以下に、送信処理について説明する。本処理において、送信対象のデータは、上述した通信データである。なお、受信完了通知、ＡＣＫ、ルーティングテーブルの情報、及び装置情報の送信については、説明を省略する。
【0153】
図１４は、送信処理のフローチャートの一例を示す図である。図１４に示すように、通信装置１０は、送信対象のデータが発生すると、通信データ用のフレームを設定して、通信データを生成する（ステップＳ１１１）。通信装置１０は、通信データを生成すると、自装置のルーティングテーブル及び装置情報を確認し（ステップＳ１１３）、自装置は固定ルート内の通信装置であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。
【0154】
通信装置１０は、自装置が固定ルート内の通信装置ではないと判定した場合、自装置が直接通信可能に接続された固定ルート内の通信装置に、通信データを送信して（ステップＳ１１７）、送信処理を終了する。
【0155】
通信装置１０は、自装置が固定ルート内の通信装置であると判定した場合、自装置は、通信データの第１宛先の通信装置に直接通信可能に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１１９）。
【0156】
通信装置１０は、自装置は、通信データの第１宛先の通信装置に直接通信可能に接続されていると判定した場合、当該第１宛先の通信装置に通信データを送信して（ステップＳ１２１）、送信処理を終了する。
【0157】
通信装置１０は、自装置は、通信データの第１宛先の通信装置に直接通信可能に接続されていないと判定した場合、第１宛先の通信装置までの通信経路の選定を行う（ステップＳ１２３～Ｓ１２７）。なお、ステップＳ１２３～Ｓ１２７の処理は、図１２のステップＳ９１～Ｓ９５の処理と同様であるため、説明を省略する。
【0158】
通信装置１０は、第１宛先の通信装置までの通信経路の選定を行うと、自装置のルーティングテーブルを参照して、通信データの第２宛先アドレス、第２送信元アドレス、及び中継アドレスを設定する。通信装置１０は、通信経路内の１つ先の通信装置に通信データを送信して（ステップＳ１２９）、送信処理を終了する。
【0159】
［中継・受信処理］
次に、中継・受信処理について説明する。本処理において、他の通信装置１０から受信するデータは、上述した通信データ、ルーティングテーブルの情報、及び装置情報である。なお、受信完了通知の中継・受信及びＡＣＫの受信については、説明を省略する。
次に、中継・受信処理について説明する。本処理において、他の通信装置１０から受信するデータは、上述した通信データ、ルーティングテーブルの情報、及び装置情報である。なお、受信完了通知の中継・受信及びＡＣＫの受信については、説明を省略する。
【0160】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、中継・受信処理のフローチャートの一例を示す図である。図１５Ａに示すように、通信装置１０は、他の通信装置１０からデータを受信すると、受信したデータと、自装置のルーティングテーブル及び装置情報とを確認する（ステップＳ１５１、Ｓ１５３）。通信装置１０は、受信したデータがルーティングテーブルの情報であるか否かを判定する（ステップＳ１５５）。
【0161】
通信装置１０は、受信したデータがルーティングテーブルの情報であると判定した場合、ルーティングテーブルの更新を行って（ステップＳ１５７）、中継・受信処理を終了する。通信装置１０は、受信したデータがルーティングテーブルの情報ではないと判定した場合、受信したデータが装置情報であるか否かを判定する（ステップＳ１５９）。
【0162】
通信装置１０は、受信したデータが装置情報であると判定した場合、装置情報の受信は１０回目の受信であるか否かを判定する（ステップＳ１６１）。通信装置１０は、装置情報の受信が１０回目の受信であると判定した場合、通信発生数、又は通信発生数及びオーバーヒアルート成功率を取得して、装置情報の更新を行って（ステップＳ１６３）、中継・受信処理を終了する。通信装置１０は、装置情報の受信が１０回目の受信ではないと判定した場合、装置情報内の固定ルート用テーブルの更新を行って、中継・受信処理を終了する。なお、通信装置１０は、装置情報の受信が１０回目の受信ではないと判定した場合、装置情報内の固定ルート用テーブルの更新を行わずに、中継・受信処理を終了してもよい。
【0163】
通信装置１０は、受信したデータが装置情報ではないと判定した場合、受信したデータの第１宛先の通信装置は、自装置であるか否かを判定する（ステップＳ１６５）。通信装置１０は、受信したデータの第１宛先の通信装置が自装置であると判定した場合、受信処理を行って（ステップＳ１６７）、中継・受信処理を終了する。
【0164】
図１５Ｂに示すように、通信装置１０は、受信したデータの第１宛先の通信装置が自装置ではないと判定した場合、自装置は、第１宛先の通信装置に直接通信可能に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１６９）。通信装置１０は、自装置が、第１宛先の通信装置に直接通信可能に接続されていると判定した場合、当該第１宛先の通信装置にデータを送信して（ステップＳ１７１）、中継・受信処理を終了する。
【0165】
通信装置１０は、自装置が、第１宛先の通信装置に直接通信可能に接続されていないと判定した場合、受信したデータは、固定ルート外の通信装置から送信されたか否かを判定する。通信装置１０は、受信したデータは、固定ルート外の通信装置から送信された判定した場合、第１宛先の通信装置までの通信経路の選定を行う（ステップＳ１７５～Ｓ１７９）。なお、ステップＳ１７５～Ｓ１７９の処理は、図１２のステップＳ９１～Ｓ９５の処理と同様であるため、説明を省略する。
【0166】
通信装置１０は、第１宛先の通信装置までの通信経路の選定を行うと、自装置のルーティングテーブルを参照して、受信したデータの第２宛先アドレス、第２送信元アドレス、及び中継アドレスを設定する。通信装置１０は、通信経路内の１つ先の通信装置に通信データを送信して（ステップＳ１８１）、中継・受信処理を終了する。
【0167】
通信装置１０は、受信したデータは、固定ルート外の通信装置から送信されていないと判定した場合、自装置のルーティングテーブルを参照して、受信したデータの中継アドレスに基づいて、受信したデータの第２宛先アドレス、及び第２送信元アドレスを変更する。通信装置１０は、受信したデータの第２宛先アドレス、及び第２送信元アドレスを変更すると、通信経路内の１つ先の通信装置に通信データを送信して（ステップＳ１８１）、中継・受信処理を終了する。
【0168】
［作用・効果］
本実施形態によれば、通信装置（例えば、通信装置１０ａ）は、アドホックネットワークにおいて、リング状の固定ルートを形成する複数の通信装置に含まれて、送信部２１、取得部３３、算出部３５、経路選定部３７、及び設定部３９を備える。
本実施形態によれば、通信装置（例えば、通信装置１０ａ）は、アドホックネットワークにおいて、リング状の固定ルートを形成する複数の通信装置に含まれて、送信部２１、取得部３３、算出部３５、経路選定部３７、及び設定部３９を備える。
【0169】
取得部３３は、自装置（例えば、通信装置１０ａ）と、通信データの宛先となる固定ルート内又は前記固定ルート外の通信装置（例えば、通信装置１０ｅ）との間の通信経路を複数取得する。算出部３５は、取得した各通信経路における通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出する。経路選定部３７は、算出した評価値に基づいて、複数の通信経路のうち、評価値が最も低い通信経路を選定する。送信部２１は、通信経路内で自装置に隣接する通信装置（例えば、通信装置１０ｈ）に通信データを送信して、通信経路内の各通信装置に通信データを中継させる。
【0170】
このような構成により、通信装置は、取得した複数の通信経路の各々に対して、通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出して、複数の通信経路のうち、評価値が最も低い通信経路を選定する。これにより、通信装置は、通信遅延及び不安定性の程度が最も低い通信経路を利用して、宛先の通信装置に通信データを送信することができる。
【0171】
また、本実施形態によれば、設定部３９は、選定した通信経路にオーバーヒアルートが含まれる場合、少なくとも、オーバーヒアルートを利用する通信経路内の通信装置を識別する情報を、通信データに設定する。
【0172】
このような構成により、通信経路内の各通信装置は、当該情報を参照して、自装置がオーバーヒアルートを利用する通信装置であるか否かを識別することができる。これにより、通信装置は、選定した通信経路にオーバーヒアルートが含まれる場合、通信データの通信経路として、オーバーヒアルートを利用して、固定ルート内の中継経路を短縮することができる。
【0173】
したがって、通信の安定性を確保しつつ、通信遅延を効果的に削減することが可能な通信装置を提供することができる。
【0174】
本実施形態によれば、算出部３５は、通信経路のホップ数と、通信経路に含まれる各通信装置の通信発生数及び通信成功率とに基づいて、評価値を算出する。ホップ数は、通信経路内で通信装置間の通信が行われる回数である。通信発生数は、通信経路に含まれる各通信装置が、規定期間内に通信を行った回数である。通信成功率は、通信経路に含まれる各通信装置が、規定期間内に、通信経路内で隣接する通信装置との間で通信が成功した割合である。
【0175】
上述したように、ホップ数及び通信発生数は、通信遅延の程度を表しており、通信成功率は、通信の不安定性の程度を表している。したがって、このような構成により、算出部３５は、各通信経路の通信遅延及び不安定性の程度を適切に算出することができる。
【0176】
本実施形態によれば、算出部３５は、通信経路に沿って、各通信装置の通信発生数を合計した値を、ホップ数に加算することにより、第１の値を取得する。算出部３５は、第１の値に通信数の期待値を乗算することにより、前記評価値として、第２の値を取得する。通信数の期待値は、通信経路に沿って、各通信装置の通信成功率を乗算した値の逆数で表される。
【0177】
上述したように、通信経路に沿って各通信装置の通信成功率を乗算した値の逆数は、通信経路における通信数の期待値を表している。通信数の期待値が大きいほど、通信データの再送が行われる可能性が高い。したがって、このような構成により、評価値が低いほど、通信遅延及び不安定性の程度が低くなる。このため、経路選定部３７は、複数の通信経路のうち、評価値が最も低い通信経路を選定することにより、通信遅延及び不安定性の程度が最も低い通信経路を適切に選定することができる。
【0178】
本実施形態によれば、設定部３９は、選定した通信経路内の各通信装置を識別する情報を、通信データを中継する順番に、通信データに設定する。
【0179】
このような構成により、通信経路内の各通信装置は、当該情報を参照することにより、通信データの中継先となる次の通信装置を適切に識別することができる。
【0180】
本実施形態によれば、通信装置（例えば、通信装置１０ａ）は、固定ルート内の各通信装置の通信発生数及び通信成功率を含む装置情報を記憶する記憶部２９を更に備える。通信発生数は、固定ルート内の各通信装置が、規定期間内に通信を行った回数である。通信成功率は、固定ルート内の各通信装置が、規定期間内に、固定ルート又はオーバーヒアルートを介して隣接する通信装置との間で通信が成功した割合である。算出部３５は、装置情報を参照して、評価値を算出する。
【0181】
このような構成により、算出部３５は、記憶部２９に記憶された装置情報を参照することにより、各通信経路の通信遅延及び不安定性の程度を簡易に算出することができる。
【0182】
本実施形態によれば、通信装置（例えば、通信装置１０ａ）は、受信部２３及び装置情報更新部４５を更に備える。受信部２３は、固定ルート又はオーバーヒアルートを介して自装置に隣接する通信装置（例えば、通信装置１０ｂ又は通信装置１０ｃ）から、隣接する通信装置が有する装置情報を定期的に受信する。装置情報更新部４５は、受信した装置情報に含まれる、固定ルート内の他の通信装置の通信発生数及び通信成功率に基づいて、記憶部２９に記憶した装置情報に含まれる、固定ルート内の他の通信装置の通信発生数及び通信成功率を更新する。
【0183】
このような構成により、記憶部２９に記憶された装置情報に含まれる、固定ルート内の他の通信装置の通信発生数及び通信成功率は、隣接する通信装置が有する装置情報に基づいて、定期的に更新される。このため、算出部３５は、最新のネットワークの状態を反映した、各通信経路の通信遅延及び不安定性の程度を算出することができる。
【0184】
本実施形態によれば、装置情報更新部４５は、規定期間毎に、自装置（例えば、通信装置１０ａ）の通信発生数及び通信成功率を取得して、記憶部２９に記憶した装置情報に含まれる、自装置の通信発生数及び通信成功率を更新する。
【0185】
このような構成により、記憶部２９に記憶された装置情報に含まれる、自装置の通信発生数及び通信成功率は、規定期間毎に更新される。このため、算出部３５は、最新のネットワークの状態を反映した、各通信経路の通信遅延及び不安定性の程度を算出することができる。
【0186】
本実施形態によれば、送信部２１は、記憶部２９に記憶した装置情報を、隣接する通信装置（例えば、通信装置１０ｃ）に定期的に送信する。装置情報更新部４５は、規定期間毎に、自装置が、隣接する通信装置との間で、装置情報の送信に成功した割合を、通信成功率として取得する。
【0187】
このような構成により、装置情報更新部４５は、自装置と隣接する通信装置との間で行われる装置情報の交換を利用して、通信成功率を簡易に取得することができる。
【0188】
本実施形態によれば、通信システム１は、アドホックネットワークにおいて、リング状の固定ルートを形成する複数の通信装置１０ａ～１０ｈに含まれる第１通信装置（例えば、通信装置１０ａ）と、通信データの宛先となる、固定ルート内又は固定ルート外の第２通信装置（例えば、通信装置１０ｅ）と、を備える。第１通信装置は、上述した送信部２１、取得部３３、算出部３５、経路選定部３７、及び設定部３９を備える。
【0189】
このような構成により、第１通信装置は、取得した複数の通信経路の各々に対して、通信遅延及び不安定性の程度を示す評価値を算出して、複数の通信経路のうち、評価値が最も低い通信経路を選定する。これにより、第１通信装置は、通信遅延及び不安定性の程度が最も低い通信経路を利用して、宛先の第２通信装置に通信データを送信することができる。
【0190】
また、通信経路内の各通信装置は、当該情報を参照して、自装置がオーバーヒアルートを利用する通信装置であるか否かを識別することができる。これにより、通信装置は、選定した通信経路にオーバーヒアルートが含まれる場合、通信データの通信経路として、オーバーヒアルートを利用して、固定ルート内の中継経路を短縮することができる。
【0191】
したがって、通信の安定性を確保しつつ、通信遅延を効果的に削減することが可能な通信システムを提供することができる。
【0192】
［変形例］
上述した実施形態では、算出部３５は、通信経路のホップ数と、通信経路に含まれる各通信装置の通信発生数及び通信成功率とに基づいて、各通信経路の評価値を算出したが、これに限定されない。例えば、算出部３５は、通信経路における第１宛先の通信装置までの通信距離に基づいて、各通信経路の評価値を算出してもよい。
上述した実施形態では、算出部３５は、通信経路のホップ数と、通信経路に含まれる各通信装置の通信発生数及び通信成功率とに基づいて、各通信経路の評価値を算出したが、これに限定されない。例えば、算出部３５は、通信経路における第１宛先の通信装置までの通信距離に基づいて、各通信経路の評価値を算出してもよい。
【0193】
一般的に、通信距離が長いほど、遅延が生じやすいと想定される。このため、通信距離は、通信遅延の程度を表している。また、通信距離が長いほど、ノイズなどにより、信号波形の歪みが生じやすいと想定される。このため、通信距離は、通信の不安定性の程度を表している。したがって、算出部３５は、通信経路における第１宛先の通信装置までの通信距離に基づいて、各通信経路の評価値を算出することによっても、各通信経路の通信遅延及び不安定性の程度を算出することができる。
【0194】
上述した実施形態では、固定ルート外の通信装置が、第１送信元の通信装置である場合、当該固定ルート外の通信装置に直接通信可能に接続されている固定ルート内の通信装置が、通信経路の選定を行っていたが、これに限定されない。例えば、各固定ルート外の通信装置に経路情報を記憶させて、固定ルート外の通信装置が、第１送信元の通信装置である場合であっても、当該固定ルート外の通信装置が、通信経路の選定を行ってもよい。
【0195】
上述した実施形態では、装置情報更新部４５は、装置情報の受信回数が所定回数（例えば１０回）に達すると、装置情報の自装置用テーブルを更新したが、これに限定されない。例えば、装置情報更新部４５は、隣接する通信装置から、装置情報を受信する度に、装置情報の自装置用テーブルを更新してもよい。
【0196】
上述した実施形態では、通信の期待値は、通信経路に沿って各通信装置の通信成功率を乗算した値の逆数で表されたが、これに限定されない。通信の期待値は、別の方法で算出された値であってもよい。
【0197】
以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【0198】
１ 通信システム
１０ａ～１０ｈ 通信装置
２１ 送信部
２３ 受信部
２９ 記憶部
３３ 取得部
３５ 算出部
３７ 経路選定部
３９ 設定部
４５ 装置情報更新部
１０ａ～１０ｈ 通信装置
２１ 送信部
２３ 受信部
２９ 記憶部
３３ 取得部
３５ 算出部
３７ 経路選定部
３９ 設定部
４５ 装置情報更新部
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】